BGK-MICRO技术手册(REV A)

?基康仪器

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BGK－MICRO

分布式网络测量系统

技术手册

（REV A）

基康仪器（北京）有限公司

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目 录

1BGK-MICRO分布式网络测量系统概述 (1)

2.1. 概述 (1)

2.2. 典型系统配置 (2)

2自动化监测设计选型 (2)

2.1. 自动化监测设备选择 (2)

2.2. 计算机及其外设的选择 (3)

2.3. BGK-MICRO-MCU测量单元配置 (3)

2.4. 供电电源的选择 (3)

2.5. 通讯介质的确定 (3)

2.6. 避雷要求及其他 (3)

3BGK-MICRO-MCU测量单元 (4)

3.1. 基本组成 (4)

3.2. BGK-MICRO-MCU型测量单元几何参数、重量 (4)

4BGK-MICRO系列测量模块 (4)

4.1 BGK-MICRO-MM测量模块与BGK-MICRO-CH扩展模块 (4)

4.2 GK-MICRO－TP1 防雷电源管理模块 (7)

4.3 BGK-MICRO-TP2 防雷485通讯模块 (7)

4.4 BGK-MICRO－BC 光纤通讯模块 (7)

5BGK-MICRO监测系统软件 (7)

5.1 概述 (7)

5.2 软件主要特点： (7)

1BGK-MICRO分布式网络测量系统概述

2.1. 概述

BGK-MICRO分布式网络测量系统（以下简称测量系统），是基康仪器（北京）有限公司利用最新的电子测量技术推出的用于工程安全自动化测量的新一代产品。系统基于WINDOWS98/2000/NT/Me工作平台，集用户管理、测量管理、数据管理、通讯管理于一身，为工程安全的自动化测量及数据处理提供了极大的方便和有力的支持。

测量系统由计算机（安装BGK-MICRO 安全监测系统软件）、BGK-MICRO-MCU分布式网络测量单元（内置BGK-MICRO系列测量模块）、智能式仪器（可独立作为网络节点的仪器）等组成，可完成各类工程安全监测仪器的自动测量、数据处理、图表制作、异常测值报警等工作。

●测量系统的电源、通讯线路设计有抗雷击1500W、抗瞬变干扰措施，传感器输入

口设计有抗雷电感应、抗瞬变干扰措施，测量单元在雷电、电源Ⅲ级瞬变干扰、8KV静电放电的条件下可正常工作；

●测量系统具有测量精度高、测值稳定的特点，满足《混凝土坝安全监测技术规范》

对各类仪器的测量要求；

●测量系统可接入差动电阻式、振弦式、标准电流电压信号、智能式等各种仪器；

●测量系统能通过专线、无线、光纤、电话线等多种通讯介质进行网络通讯，适应

各种通讯要求；

●测量系统设计有完善的自检功能，能够正确反馈网络的配置信息，每个单元的工

况。

●测量单元具有使用方便、易维护、易扩展等特点，可构建成满足大、中、小各种

工程需要的测量系统，系统对可接入的仪器类型、仪器数量没有限制；

●测量单元采用了最新的大规模集成电路，体积小、价格低、性能优，每个测量单

元可接入的仪器数量多；

●测量单元设计有专门的电源管理系统，可使用220V AC、12V～18VDC等供电电源。

内置6V可充电免维护电池，在外部供电电源中断的情况下可继续正常工作；

●测量单元设计有实时时钟和掉电保护数据存储器，能按多种定时方式和实时方式

进行自动测量，真正实现了无人值守功能；

●测量单元配置的BGK-MICRO系列模块采用智能化、模块化、标准化设计，具有设

置灵活、通用性好、安装维护方便等特点；

2.2. 典型系统配置

2自动化监测设计选型

2.1. 自动化监测设备选择

自动化监测设备的选择主要步骤如下：

z统计接入自动化系统的仪器种类及数量；

z按测量单元放置的部位统计各部位仪器所需通道数量（考虑必要的冗余）；

z确定BGK-MICRO系列测量模块的型号和数量；

z确定BGK-MICRO-MCU测量单元的数量；

z按工程的需要确定是否分割为几个小系统；

z 确定BGK-MICRO 分布式网络测量系统的通讯方式及网络结构；

z 确定自动化系统的外设。

2.2. 计算机及其外设的选择

z 测量计算机要求：PⅢ700、128M 内存、4M 显存、20G 硬盘；

z 打印机：A4激光打印机；

z UPS：1KVA 后备式。

2.3. BGK-MICRO-MCU 测量单元配置

BGK-MICRO-MCU 测量单元的配置非常灵活，最经济的方式为每个测量单元接入40

支传感器，依次为32支、24支、16支和8支。

表1是各模块可接入的仪器类型及数量。 序号 模块型号

仪器类型 通道数量 仪器数量（支）1

BGK-MICRO-MM 8*5芯 8 2 BGK-MICRO-CH 振弦式、差阻式、 标准电流电压式

8*5芯 8

表 1 2.4. 供电电源的选择

供电电源可选择220VAC、6V∽18VDC。

2.5. 通讯介质的确定

通讯介质可按实际情况选择双绞线（RS485）、光纤、公用电话网、无线。

2.6. 避雷要求及其他

系统应有良好的接地系统以确保BGK-MICRO 分布式网络测量系统的防雷电路可靠运行，计算机的电源及通讯口应另作防雷处理。

3BGK-MICRO-MCU测量单元

3.1. 基本组成

BGK-MICRO-MCU测量单元由不锈钢机箱、BGK-MICRO-TP 防雷电源管理模块、免维护电池（6V4AH或6V10AH任选）、BGK-MICRO-MM测量模块组成。每个测量单元可最多放置不同类型的测量模块5个，其中BGK-MICRO-MM测量模块可接入各类仪器8支，每个BGK-MICRO-CH 扩展模块可接入各类仪器8支，共接入仪器40支。测量单元具有体积小、重量轻、密封性好等特点。

3.2. BGK-MICRO-MCU型测量单元几何参数、重量

机箱尺寸：450×400×180 (单位：mm)

机箱重量：3Kg

4BGK-MICRO系列测量模块

4.1 BGK-MICRO-MM测量模块与BGK-MICRO-CH扩展模块

4.1.1概述

BGK-MICRO-MM测量模块的任一通道，既可实现对振弦式的测量也可实现对差动电阻式仪器和标准电流电压信号仪器的测量。其中BGK-MICRO-MM测量模块设有8个测量通道，可接入8支仪器。BGK-MICRO-MM测量模块由低功耗单片微机系统、先进的大规模集成电路及性能可靠的外围电路组成，具有测量精度高、抗干扰能力强、可靠性好、操作方便、易维护、易扩展等技术特点。

BGK-MICRO-MM测量模块采用模块化设计、金属盒封装、抗雷击和瞬变干扰设计，适用于大坝、桥梁、矿山的安全监测等使用环境极其恶劣的场合。

4.1.2功能特点

(1)远程控制和数据采集功能

此功能可使用户无须亲临现场即可实现对测量模块的控制并获取相关数据，降低了对操作者测试专业知识的要求.

(2)现场操作功能

测量模块预留有与便携式微机接口，可实现现场标定、调试以及数据采集等功能. (3)自检功能

通过自检，将模块配置情况和工况信息及时准确地反馈给上位机。

(4)实时时钟管理

模块设置有实时时钟，为定时测量、自动存储等功能提供时间基准，时钟可方便地通过上位机设置。

(5)掉电保护

所有参数和测量数据存储于专用非易失性存储器中，可确保掉电后参数和数据的安全。

(6)抗雷击、瞬变干扰功能

在电源系统、通信线路接口、模拟输入引线等环节设置了有效的抗雷击电路。

(7)抗电磁干扰

模块采用金属盒封装、在电路设计上对通信接口采用光电隔离技术，使系统具备很强的抗电磁干扰能力。

(8)扩展功能

BGK-MICRO-MM测量模块和BGK-MICRO-CH扩展模块可组合使用并方便地组建测量单元。每个测量单元最多可容纳五个模块，测量单元的最大通道容量为40路。测量单元设有通信接口，可方便地组建网络测量系统，测量规模随网络规模任意增大。

(9)智能化测量功能

可根据用户要求分别实现选点测量、定时测量和即时测量等多种测量功能；

(10)多种供电方式、不间断电源

供电方式：6～18VDC，220VAC交流任选，内置可充电免维护电池，在充足状态可保证系统在外部供电中断情况继续正常运行120小时以上。

4.1.3技术参数

(1)最大通道容量：BGK-MICRO-MM测量模块： 8；

BGK-MICRO-CH扩展模块： 8

(2)测量精度： 频率： ±0 .051Hz（振弦式）

温度： 0.1℃（振弦式）

电阻比<0.0001（差阻）

电阻和<0.01Ω（差阻）

(3)分辨率： 频率： 0.01Hz（振弦式）

温度： 0.03℃（振弦式）

电阻比：0.00001（差阻）

电阻和：0.001Ω（差阻）

(4)每通道测量时间：< 3秒

(5)通信方式：采用RS485,屏蔽双绞线时，通讯速率：9600bps

(6)传输距离：大于1200m（长距离通信方式可采用modem、无线或光纤）；

(7)数据存储容量： 256K

(8)电源系统

供电方式：6-18直流， 220V交流任选；

电池：免维护，6V 4AH(10AH)任选

系统功耗

掉电：200uA

休眠：10mA

待机：30mA

测量：60mA

(9) 工作温度： -10℃-60℃

存储温度： -35℃-70℃

4.1.4注意事项

z BGK-MICRO－MM测量模块必须与BGK-MICRO专用软件配套使用；

z建议采用屏蔽电缆，并保证传感器引线的芯线与屏蔽层之间的绝缘电阻大于50MΩ; z所有引入/出线必须严格按照测量模块的标识连接，否则可能导致器件损坏；

z在使用交流220 V为主电源时一定要确保人身安全；

z测量模块首次使用需要进行初始化设置；

z测量模块发生故障请及时与本公司联系，不得擅自打开，否则后果自负。

4.2 GK-MICRO－TP1 防雷电源管理模块

（1） 输入电压： 220VAC±15%

（2） 输出电压： +6VDC

（3） 抗干扰能力： 三级瞬变干扰

（4） 抗雷击： 1500W

4.3 BGK-MICRO-TP2 防雷485通讯模块

BGK-MICRO-TP2 防雷485通讯模块安装在测量计算机的RS232串行口上，与测量单元组成高速RS485数据传输网络，波特率≥9600bps，通讯距离≥1200m。

4.4 BGK-MICRO－BC 光纤通讯模块

BGK-MICRO-BC 光纤通讯模块安装在测量计算机的RS232串行口上，与测量单元组成高速数据传输网络，波特率≥9600bps，通讯距离≥10km。

5BGK-MICRO监测系统软件

5.1 概述

BGK-MICRO监测系统软件通过自动观测接口录入或人工录入数据，以数据库的形式进行长序列数据的组织、存贮和管理，经过数据可靠性检查、计算等过程，形成多种图形及汇总资料，实现交互式综合判断，以达到控制BGK-MICRO-MCU的目的。

5.2 软件主要特点：

5．2．1安全可靠。

1)依据用户登陆的级别不同，允许不同的操作。

2)工作日志自动记录操作者进入及退出系统的时间，重要操作的使用情况。

5．2．2操作方便，界面清晰、直观。

1)软件提供快捷工具条，以便于操作。

2)系统状态检测，直观明了。

3)在测量及数据处理时，提供进程提示或文字提示。

4)观测选择方便可靠，测量单元、仪器类型、单支仪器选择任意组合。

5．2．3 实时采集、定时采集兼有，相互补充。

定时采集可选择性地取回测量单元存储的部分或全部测量数据。自动上报可实时传送测量数据。

5．2．4 自动采集、人工录入、人工录入皆可，相互完善。

5．2．5 数据库的编辑、查询。

5．2．6 测值曲线、报表即时生成，浏览、打印。

5．2．7 工程文件、系统参数的编辑、修改。

5．2．8 数据备份。

针对不同用户的需求，可设计定期备份。

5．2．9 数据远传。

为了分析数据，设计了数据远传功能，以便用户与厂家或数据分析中心进行数据交换。